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公开(公告)号：CN114562339B
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202210097624.4
申请日：2022-01-27
Applicant: 西北工业大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明一种用于涡轮端壁带凸起的泄漏槽气膜冷却结构及应用，属于燃气轮机涡轮导叶端壁的冷却技术领域；所述涡轮端壁上游设置有泄漏槽结构和泄漏槽供气腔，泄漏槽结构位于泄漏槽供气腔的出口，作为冷却气流的通道；所述泄漏槽结构远离涡轮叶片一侧的内壁沿展向均布有多个凸起结构，凸起结构与涡轮叶片4的吸力面前缘一一对应设置，使得大部分冷却气流从相邻凸起结构之间的通道流出，并在冷却壁面上形成气膜。本发明中由泄漏槽流出的冷却气流B在主流气流A的带动下沿主流方向流动，并且在冷却壁面区域形成气膜；该结构能极大的削弱在冷却壁面上由于压力梯度C对泄漏冷气射流的影响，其次，进一步均匀泄漏槽冷气在冷却壁面的覆盖区域。
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公开(公告)号：CN113236373B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202110628483.X
申请日：2021-06-07
Applicant: 西北工业大学 , 中国航发四川燃气涡轮研究院
Abstract: 本发明一种基于特斯拉阀的气膜孔通道结构及在涡轮叶片前缘的应用，属于燃气涡轮领域；所述气膜孔通道结构包括特斯拉阀通道和出口气膜孔，所述特斯拉阀通道采用特斯拉阀的结构，使得冷却气流从特斯拉阀通道入口到出口为单向流通；多个所述出口气膜孔位于特斯拉阀通道的出口处，用于将冷却气体通入待冷却壁面上，出口气膜孔的轴向平行于特斯拉阀通道的出口的轴向。本发明在静叶端壁前缘气膜孔处引入一个特斯拉阀通道，特斯拉阀通道的几何尺寸与气膜孔相匹配。由于特斯拉阀通道的引入，不但显著削弱高温气流的倒灌，而且使静叶前缘滞止点附近的端壁以及静叶吸力面能够得到更充分、更均匀的冷却，从而提高冷却效率。
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公开(公告)号：CN113374546A
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202110715347.4
申请日：2021-06-27
Applicant: 西北工业大学 , 中国航发四川燃气涡轮研究院
IPC: F01D25/12
Abstract: 本发明一种基于圆台加圆柱形凸起的阵列冲击结构，属于发动机涡轮领域；包括进气腔、冲击板和冲击靶板，以及设置于冲击靶板上的阵列圆台加圆柱形凸起和若干气膜孔，所述圆台加圆柱形凸起与冲击板上的冲击孔同轴相对设置；所述若干气膜孔沿流向位于冲击靶板上的阵列圆台加圆柱形凸起的下游；所述圆台加圆柱形凸起包括圆台和圆柱，圆台大端作为底面平行固定于冲击靶板上，圆柱同轴固定于圆台位于上方的小端面上。本发明基于圆台加圆柱形突起的阵列冲击结构，与圆柱凸起靶板冲击冷却相比，能够在一定程度上增加靶面换热，减少流动损失，使靶面上换热较强区域面积增大。
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公开(公告)号：CN114687809A
公开(公告)日：2022-07-01
申请号：CN202210231111.8
申请日：2022-03-10
Applicant: 西北工业大学 , 中国航发四川燃气涡轮研究院
IPC: F01D5/18 , G06F30/17 , G06F30/20 , G06F111/10
Abstract: 本发明一种用于涡轮叶片扇形气膜孔的设计方法及应用，属于燃气涡轮发动机气膜孔设计领域；首先，结合已有的扇形孔气膜冷却算例，对比不同的算例的结果，筛选出较好冷效的工况，并排除燃气倒灌的情况；其次，将动量比与孔型的几何参数进行归一化处理，提出重要的设计参数——平均法向动量比，并找到冷效最高的气膜冷效工况对应的平均法向动量比；最后，根据最佳的平均法向动量比反解出孔型，确定扇形孔的几何参数，对设计扇形气膜冷却孔提供简单易行的方法。
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公开(公告)号：CN113218513A
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202110477382.7
申请日：2021-04-30
Applicant: 西北工业大学 , 中国航发四川燃气涡轮研究院
Abstract: 本发明一种用于高温实验红外测温玻璃的冷却装置，属于燃气涡轮领域；包括L形冷气槽、红外玻璃、观测窗口、倒角结构、测温目标；在实验通道的顶壁沿主流的顺流方向开有L形冷气槽1；高温红外实验时，引入的L形冷气槽提供冷却气流，在红外玻璃表面形成一层薄薄的气膜隔绝高温主流。狭长的冷气出口结构使得冷却气流能均匀覆盖在红外玻璃的全表面。冷气下游的倒角结构提升了下游冷气的贴壁性。该冷却通道结构保证了红外玻璃在正常温度范围内工作，并且不会对测温目标的温度场与近壁面流场产生干扰，使得红外玻璃可以用于更高温度的高温实验而保持实验数据的准确性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113218513B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202110477382.7
申请日：2021-04-30
Applicant: 西北工业大学 , 中国航发四川燃气涡轮研究院
Abstract: 本发明一种用于高温实验红外测温玻璃的冷却装置，属于燃气涡轮领域；包括L形冷气槽、红外玻璃、观测窗口、倒角结构、测温目标；在实验通道的顶壁沿主流的顺流方向开有L形冷气槽1；高温红外实验时，引入的L形冷气槽提供冷却气流，在红外玻璃表面形成一层薄薄的气膜隔绝高温主流。狭长的冷气出口结构使得冷却气流能均匀覆盖在红外玻璃的全表面。冷气下游的倒角结构提升了下游冷气的贴壁性。该冷却通道结构保证了红外玻璃在正常温度范围内工作，并且不会对测温目标的温度场与近壁面流场产生干扰，使得红外玻璃可以用于更高温度的高温实验而保持实验数据的准确性。
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公开(公告)号：CN114562339A
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN202210097624.4
申请日：2022-01-27
Applicant: 西北工业大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明一种用于涡轮端壁带凸起的泄漏槽气膜冷却结构及应用，属于燃气轮机涡轮导叶端壁的冷却技术领域；所述涡轮端壁上游设置有泄漏槽结构和泄漏槽供气腔，泄漏槽结构位于泄漏槽供气腔的出口，作为冷却气流的通道；所述泄漏槽结构远离涡轮叶片一侧的内壁沿展向均布有多个凸起结构，凸起结构与涡轮叶片4的吸力面前缘一一对应设置，使得大部分冷却气流从相邻凸起结构之间的通道流出，并在冷却壁面上形成气膜。本发明中由泄漏槽流出的冷却气流B在主流气流A的带动下沿主流方向流动，并且在冷却壁面区域形成气膜；该结构能极大的削弱在冷却壁面上由于压力梯度C对泄漏冷气射流的影响，其次，进一步均匀泄漏槽冷气在冷却壁面的覆盖区域。
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公开(公告)号：CN113236373A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110628483.X
申请日：2021-06-07
Applicant: 西北工业大学 , 中国航发四川燃气涡轮研究院
Abstract: 本发明一种基于特斯拉阀的气膜孔通道结构及在涡轮叶片前缘的应用，属于燃气涡轮领域；所述气膜孔通道结构包括特斯拉阀通道和出口气膜孔，所述特斯拉阀通道采用特斯拉阀的结构，使得冷却气流从特斯拉阀通道入口到出口为单向流通；多个所述出口气膜孔位于特斯拉阀通道的出口处，用于将冷却气体通入待冷却壁面上，出口气膜孔的轴向平行于特斯拉阀通道的出口的轴向。本发明在静叶端壁前缘气膜孔处引入一个特斯拉阀通道，特斯拉阀通道的几何尺寸与气膜孔相匹配。由于特斯拉阀通道的引入，不但显著削弱高温气流的倒灌，而且使静叶前缘滞止点附近的端壁以及静叶吸力面能够得到更充分、更均匀的冷却，从而提高冷却效率。
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公开(公告)号：CN110259520A
公开(公告)日：2019-09-20
申请号：CN201910617195.7
申请日：2019-07-10
Applicant: 西北工业大学 , 中国航发四川燃气涡轮研究院
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明公开了一种异型气膜冷却孔的设计方法，对异型气膜冷却孔进行设计，确定各类孔型的基本数据，建立计算模型；计算得到其扩张面积比，对于各个参数之间的相互影响以及其影响机理有较充分的研究。该设计方法有利于指导工程实践。通过对于常见的异型气膜冷却孔在不同射流角和扩张角下进行数值模拟，并比较匹配不同模化参数，包括吹风比、动量比和速度比下绝热冷效、孔中截面温度场以及孔内温度和速度场，得到需要匹配的模化参数，并总结出孔型与该参数变化的规律，找出一定孔型下最佳的模化参数，从而可以根据最佳模化参数反解出孔型参数，对设计异型气膜冷却孔提供简单易行的设计方法。
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公开(公告)号：CN113107604A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110391294.5
申请日：2021-04-13
Applicant: 西北工业大学 , 中国航发四川燃气涡轮研究院
Abstract: 本发明提出了一种带有凹槽喷淋前缘冷却的高压涡轮导叶结构，包括叶片前缘吸力面、叶片前缘压力面；叶片前缘几何驻点出具有沿叶高方向的凹槽结构，凹槽结构宽度方向两侧与叶片前缘吸力面以及叶片前缘压力面通过倒圆面过渡；在凹槽结构内以及凹槽结构宽度方向两侧的叶片前缘吸力面以及叶片前缘压力面上布置有喷淋冷却结构；喷淋冷却结构为沿叶高方向排列的多排气膜孔。本发明将凹槽应用于叶片前缘，一方面带来更加均匀的气膜覆盖效果，并降低前缘外表面的换热强度，延长叶片使用寿命；另一方面凹槽结构需要削除少部分叶片，符合航空发动机各部件的减重要求。采用本发明的带有凹槽喷淋前缘冷却的高压涡轮导叶结构可以实现更佳更为均匀的冷却效率。
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